數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)研究

劉仲海

摘 要 機(jī)械加工精度是指工件在加工后的實(shí)際幾何參數(shù)與零件圖紙所規(guī)定的理想值相符合的程度，他們之間的不符合稱為加工誤差，隨著數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工領(lǐng)域的高級(jí)精度、高質(zhì)量、高精度方向的不斷發(fā)展，對(duì)于在加工精度上面有了越來越高的要求，基于此，本文對(duì)數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床 加工精度 加工誤差 加工質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TG518 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前一種加工設(shè)備，代表著一個(gè)國家和地區(qū)的生產(chǎn)能力與水平。衡量機(jī)床質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)是其對(duì)金屬進(jìn)行切削加工時(shí)的精度是否達(dá)標(biāo)。一個(gè)國家和地區(qū)擁有數(shù)控機(jī)床總量百分比能夠有效衡量這個(gè)國家地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次和工業(yè)制造整體水平，所以說，數(shù)控車床是先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，只有全面保證數(shù)控機(jī)床質(zhì)量，才能提升產(chǎn)品質(zhì)量，保證區(qū)域競爭力，贏得市場(chǎng)主動(dòng)權(quán)。

1數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)方法

1.1誤差補(bǔ)償技術(shù)

1.1.1坐標(biāo)偏置補(bǔ)償法

坐標(biāo)偏置補(bǔ)償法是利用數(shù)控系統(tǒng)的坐標(biāo)原點(diǎn)偏移，參照位置等信號(hào)的反饋進(jìn)行機(jī)床誤差的補(bǔ)償。相關(guān)工作人員可以通過數(shù)控系統(tǒng)了解誤差校對(duì)情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)誤差存在時(shí)，可以利用操作控制系統(tǒng)重新設(shè)置原點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)行誤差補(bǔ)償，這種方法在三軸坐標(biāo)的數(shù)控機(jī)床中比較適用。

1.1.2修改G代碼補(bǔ)償法

G代碼是編制機(jī)床加工程序的語言，G代碼中有刀具的補(bǔ)償功能，像G44、G43是刀具長度補(bǔ)償。G代碼的補(bǔ)償原理是通過對(duì)刀位信息的修改來補(bǔ)償誤差的范圍。這種補(bǔ)償方法需要G代碼的編程人員進(jìn)行工件的幾何形狀確定，確定工藝過程和刀具軌跡，在進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)行中，如果出現(xiàn)位置偏移就需要通過修改G代碼進(jìn)行誤差補(bǔ)償，一般運(yùn)用于比較簡單的加工零件，其形狀不復(fù)雜，主要是直線和圓弧組成的輪廓，數(shù)據(jù)的處理量不大，在遇到工作量大，復(fù)雜的零件時(shí)，就需要通過計(jì)算機(jī)的G代碼控制進(jìn)行修改，程序員通過計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行編程。

1.1.3硬件靜態(tài)補(bǔ)償法

硬件靜態(tài)補(bǔ)償法是利用外部硬件機(jī)構(gòu)，并結(jié)合外力作用，使機(jī)床通過副位置，來產(chǎn)生和機(jī)床相反的方向的減少機(jī)械加工精度誤差的一種方法。螺絲加工過程中，機(jī)床絲杠之間不可避免的會(huì)有一定的誤差，針對(duì)這一誤差可以利用螺距矯正尺來調(diào)整絲杠之間的螺距，從而控制誤差，這種方法就是所謂的靜態(tài)補(bǔ)償法。靜態(tài)補(bǔ)償法并不是在任何條件下都可以使用的，其存在一定的局限性，靜態(tài)補(bǔ)償法比較適合于機(jī)床停止時(shí)的數(shù)值或者硬件參數(shù)調(diào)整補(bǔ)償，這種硬件靜態(tài)補(bǔ)償法單獨(dú)使用的情況比較少，通常會(huì)和其他方法結(jié)合使用。

1.2誤差防止法

其一，幾何誤差防止。在機(jī)床加工過程中，一般情況下都會(huì)產(chǎn)生幾何誤差。目前，我國一般采用調(diào)整機(jī)床床身、立柱和滑枕等部件的方法來控制幾何誤差。具體而言就是，通過對(duì)部件的調(diào)整，使他們的抗振性和動(dòng)靜剛度都有所提高，從而提高機(jī)床精度，這樣就能有效的控制幾何誤差情況的發(fā)生。而且只要把機(jī)床部件的動(dòng)靜剛度和溫度控制在合適的范圍之內(nèi)，就能最大限度的提高機(jī)床加工精度；其二，熱變形誤差防止。熱誤差對(duì)于加工精度的影響較大，特別是當(dāng)加工精度較高的產(chǎn)品時(shí)，熱誤差會(huì)直接影響到產(chǎn)成品的質(zhì)量，阻礙加工精度的進(jìn)一步提升。生產(chǎn)制造企業(yè)要減少熱誤差的出現(xiàn)，大多是利用減少熱源并控制熱能傳遞，或是使用熱能更加牢固的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行機(jī)床加工，在廣大生產(chǎn)制造企業(yè)中運(yùn)用最多的方法有減少部件的發(fā)熱、建造冷卻回路、修改加工機(jī)床的格局與控制整體的加工溫度等方法。

2提高機(jī)床精度的措施

2.1提高設(shè)計(jì)水平

從實(shí)際生產(chǎn)中看，目前我國使用的數(shù)控機(jī)床均是國產(chǎn)設(shè)備，一般機(jī)床加工生產(chǎn)企業(yè)都有研發(fā)能力，在自主研發(fā)，設(shè)計(jì)、制造、改進(jìn)等方面有一定的水平，但是，還有一些部件是不能自主生產(chǎn)的，需要依靠進(jìn)口，這就直接影響了整機(jī)質(zhì)量。要想有效保證機(jī)床精準(zhǔn)度，則需要在設(shè)計(jì)研發(fā)上下功夫。機(jī)床主動(dòng)軸是關(guān)鍵部件，在長期使用過程中，需要保證具備耐磨性和耐高溫性，所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，需要嚴(yán)格設(shè)計(jì)，保證滿足對(duì)溫度的適應(yīng)性，對(duì)機(jī)床做好性能優(yōu)化，確保機(jī)床加工精度。主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要對(duì)影響機(jī)床加工精度的構(gòu)件安裝到一個(gè)與主動(dòng)軸中心相交的位置，與機(jī)床底座垂直安裝，保持主軸箱兩側(cè)對(duì)稱裝配其余構(gòu)件，只有這樣，才能從理論上控制機(jī)床因受熱對(duì)加工精度產(chǎn)生的影響。

2.2改善切削環(huán)境

機(jī)械加工生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量切削熱。切削熱會(huì)使工件和刀具之間產(chǎn)生高溫和高壓能，這種情況下，會(huì)對(duì)機(jī)床加工精度產(chǎn)生十分不利的影響，所以，要想提高機(jī)床加工精度，就要改善切削環(huán)境，避免過多的切削熱的產(chǎn)生。

2.3科學(xué)制定具體切削用量

提高機(jī)床加工精度，還需要科學(xué)制定切削用量。切削用量是影響機(jī)床加工精度的重要因素之一，在制定切削用量時(shí)，首先要保證刀量的充足，結(jié)合數(shù)控機(jī)床刀具剛度和需求選擇恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量，然后再查詢切削用量手冊(cè)中與其相符合的計(jì)算公式。精密機(jī)床加工經(jīng)歷的是從半精度向精度加工這樣一個(gè)過程，精密機(jī)床往往選擇比較快的切削速度，在切削處理上一般采取降低進(jìn)給量的手段，保證零件加工精度要求，由此可以看出，要想提高機(jī)床加工精度，就要制定合適的切削用量，這是最基本和關(guān)鍵的。

2.4提高機(jī)床幾何精度

數(shù)控機(jī)床的幾何精度對(duì)產(chǎn)品加工有一定的影響，如果控制不好，則會(huì)產(chǎn)生誤差。幾何精度對(duì)機(jī)床的生產(chǎn)精度起到?jīng)Q定性作用，只有全面做好幾何精度控制，才能保證生產(chǎn)加工的精度。機(jī)床對(duì)零件加工生產(chǎn)時(shí)，主軸軸頸與軸承出現(xiàn)一定程度的摩擦，往往造成溫度快速升高，與主軸箱箱體孔空間位置出現(xiàn)誤差，則會(huì)導(dǎo)致軸承滾動(dòng)，使軸承旋轉(zhuǎn)變緩，影響設(shè)備的精度，只有全面控制好主軸軸承選配間隙，才能保證幾何精度準(zhǔn)確。

采用數(shù)控機(jī)床加工大大提高了生產(chǎn)效率，但是，控制不力，也會(huì)造成生產(chǎn)加工的損失，只有全面做好數(shù)控機(jī)床檢測(cè)與保養(yǎng)，才能確保機(jī)床生產(chǎn)質(zhì)量，保持更高的加工精度，滿足各方面生產(chǎn)工藝要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉雷.數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)的進(jìn)展及其存在的問題[J].民營科技，2017（ 01）：46.

[2] 陶幸珍.數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)及其存在的問題[J].科技展望，2017（06）：66.endprint